供水管道的滲漏及控制

供水管道的漏損問題目錄

一、我國供水管網(wǎng)漏損的現(xiàn)狀

二、漏損的原因

三、漏損的控制措施

一、我國供水管網(wǎng)漏損的現(xiàn)狀

我國城市多數(shù)供水設(shè)施較陳舊、管理體制不健全以及檢測技術(shù)水平發(fā)展不均衡，導(dǎo)致城市供水漏失率在20%～30%，其中約70%是供水管道漏水造成的，很大程度上引發(fā)了漏水危機。根據(jù)《城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》的數(shù)據(jù)，2010年我國總漏損水量為2.7552億ｍ３，這個數(shù)據(jù)相當于1.40億人的全年生活用水量，相當于把北京市區(qū)變成一個深達４ｍ的游泳池，或者是嚴重缺水的甘肅全省地表積水1.3ｃｍ，或者相當于內(nèi)蒙古自治區(qū)全年城市供水量的10倍。

根據(jù)原建設(shè)部2002年發(fā)布的《城市供水管網(wǎng)漏損控制和評定標準》規(guī)定我國自來水業(yè)的管網(wǎng)漏損率不能超過12%。標準中給出的漏損率計算：漏損率=（年供水量-年有效供水量）/年供水量

以2009年《城市供水統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)為例，全國有26個省市的自來水管網(wǎng)漏損率在12%以上，其中有13個省市超過了20%，僅有5個省市的管網(wǎng)漏損率達到了國家的要求，處于12%以下。二、漏損的原因1、管網(wǎng)材質(zhì)原因早期安裝的管道材質(zhì)主要以鐵質(zhì)材質(zhì)和硬聚乙烯塑料管為主，這兩種材質(zhì)的管道在地下都容易老化，進而造成滲漏問題。鐵質(zhì)管道由于沒有進行防腐處理容易受到酸堿的腐蝕，時間久了就會造成滲漏。硬聚乙烯塑料管由于承壓能力小，加之施工鋪設(shè)時坑道的不平整，經(jīng)過幾十年的高壓，很容易破損漏水。2、管道接口的原因供水管道接口是滲漏發(fā)生率較高的位置，最早期鋪設(shè)的供水管道主要是石棉水泥接口，這種接口具有一定的剛性，所以很容易出現(xiàn)裂縫，進而漏水。同時，由于環(huán)境因素，造成管道的膨脹或者收縮，上升或者下沉，都會加速接口的開裂3、管道附屬物易損原因如閥門、排水閥、消火栓、通氣閥等因銹蝕、磨損而關(guān)閉不嚴，勢必造成滲漏。4、管線施工因素造成滲漏首先，是管線施工中施工質(zhì)量問題帶來的滲漏，有些工程在施工中偷工減料，還有些沒有嚴格按照施工要求進行施工，造成管道鋪設(shè)不平，容易受到擠壓，進而發(fā)生滲漏；其次是，在施工中不注意挖斷供水管，還有些在供水管道上堆放重物，進而造成管道的破壞5、近距離管道沉降等原因。

一些管道（如光纜、電纜、污水管道等）與供水管道埋設(shè)的距離太近，這些管道的沉降會造成對供水管道的損壞。6、自然界不可抗力的作用。如“5.12”地震，造成埋地管線斷裂，承插口脫落等情況。三、漏損的控制措施

發(fā)達國家對管網(wǎng)漏損十分重視，總結(jié)不同發(fā)達國家對于管網(wǎng)漏損率控制的成功經(jīng)驗，不外乎從改進漏損檢測技術(shù)與設(shè)備、完善漏損控制理論和方法、研究漏損控制模型三方面對管網(wǎng)漏損進行系統(tǒng)控制，完善漏損控制和理論方法。

3.1.1、漏損檢測方法（1）音聽檢漏法

采用音聽儀器尋找漏水聲，并確定漏水地點的方法。分為閥栓聽音和地面聽音兩種，前者用于查找漏水的線索和范圍，簡稱漏點預(yù)定位;后者用于確定漏水點位置，簡稱漏點精確定位。優(yōu)點：使用的工具簡單，攜帶方便，一次性投資和管理費用低。不但能巡檢明漏，還能發(fā)現(xiàn)暗漏，確定漏點。能充分利用管網(wǎng)中的附屬設(shè)施進行檢漏，能對供水管道做定期循環(huán)檢查。缺點：為防止白天噪聲干擾，檢漏須在夜間進行；對工人技術(shù)要求高。（2）相關(guān)檢漏法相關(guān)檢漏法主要利用流體通過漏隙時會產(chǎn)生流動噪聲沿管道傳播，通過兩個傳感器放在管道的不同位置接受信號，相關(guān)檢漏儀主機能測出由漏口產(chǎn)生的水波傳到傳感器的時間差，再利用傳感器之間的距離和聲波在該管道的傳播速度測出漏水位置。相關(guān)檢漏法適用于環(huán)境干擾噪聲大、管道埋設(shè)太深或不適宜用地面聽漏法的區(qū)域。用相關(guān)儀可快速準確地測出地下管道漏水點的精確位置。（3）分區(qū)檢漏法主要應(yīng)用流量計測漏。首先關(guān)閉與該區(qū)相連的閥門,使該區(qū)與其他區(qū)分離,然后用一條消防水帶一端接在被隔離區(qū)的消火栓上,另一端接到流量計的測試裝置上;再將第二條消防水帶一端接在其他區(qū)的消火栓上,另一端接流量計的測試裝置上,最后開啟消火栓,向被隔離區(qū)管網(wǎng)供水。借助于流量計,測量該區(qū)的流量,可得到某一壓力下的漏水量。如果有漏水,可通過關(guān)開該區(qū)的閥門,發(fā)現(xiàn)哪一段管道漏水。

采用分區(qū)檢漏法檢漏的優(yōu)點:(1)能迅速排除大的漏水點;(2)系統(tǒng)地測試,可進行管網(wǎng)狀況分析;(3)用所測流量與正常流量比較,可以發(fā)現(xiàn)漏水的早期跡象。其不足之處就是可能會影響部分居民用水。（4）漏水聲自動記錄監(jiān)測法此監(jiān)測法是采用先進的監(jiān)測設(shè)備-泄漏噪聲自動記錄儀，它是由多臺數(shù)據(jù)記錄儀和一臺控制器組成的整體化聲波接收系統(tǒng)。當裝有專用軟件的計算機對數(shù)據(jù)記錄儀進行編程后，只要將記錄儀放在管網(wǎng)的不同位置，按預(yù)設(shè)時間，同時自動開/關(guān)記錄儀，可記錄管道各處的漏水聲信號，該信號經(jīng)數(shù)字化自動存入記錄儀中，并通過專用軟件在計算機上進行處理，從而快速探測裝有記錄儀的管網(wǎng)區(qū)域內(nèi)是否存在漏水。（5）示蹤劑檢漏法此方法是在待測管道的上游加入一定濃度的無毒易檢測的示蹤劑（六氟化硫、氬氣、一氧化氮或放射性同位素），沿管道探測示蹤劑的濃度，濃度最高處即為漏點；這一新技術(shù)在新敷設(shè)管道施壓不及格時，在大口徑管道上有較小而難于尋找的漏水點時，在郊區(qū)管道的路線很長時都得到應(yīng)用，且準確率高。（6）壓力波檢漏法當管道上某處突然泄漏時，在泄漏處將引起瞬態(tài)壓突降，會產(chǎn)生一個負壓波，從漏點開始，該波以一定速度分別向上、下游傳播，管壁就象一個波導(dǎo)管。上下游壓力傳感器捕捉到特定的瞬態(tài)壓力波形就可以進行泄漏判斷，如果能夠準確確定上、下游端壓力及接收到信號的時間差，那么根據(jù)負壓波的傳播速度就可以檢測出泄漏點的位置，利用相關(guān)分析法和小波變換法進行泄漏的檢測和定位3.1.2、減少管網(wǎng)滲漏的措施1、管材的選用在供水管道的選材上要嚴格按照國規(guī)定的標準執(zhí)行，選擇符合國家標準的管材，同時，對管材的接口形式，接口方法要進行探索研究，研究新的接口方法，消除因接口問題而出現(xiàn)的滲漏。2、向柔性接口發(fā)展過去供水管的接口基本上是采用剛性接口（石棉水泥），這種接口在遇到管道壓迫后，非常容易出現(xiàn)爆裂的問題，尤其是在天氣寒冷的情況下，更容易引起破裂。所以，改用柔性接口管材可以有效的避免這些問題的發(fā)生。3、加強供水管網(wǎng)技術(shù)檔案管理提高供水管網(wǎng)的檔案管理工作，早期，由于檔案管理不完善，導(dǎo)致在進行供水管網(wǎng)查漏的過程中困難重重，查漏工作進行困難。為此，為了以后在查漏中有所參考，要建立好供水管道網(wǎng)絡(luò)的檔案，包括各種技術(shù)資料，如施工圖紙、施工材料，管道材料，以及歷年的查漏資料等等，這樣才能為維修和查漏提供更多的技術(shù)材料。3.2漏損控制理論和方法

國外關(guān)于供水管網(wǎng)漏損控制理論和方法的研究始于上世紀80年代，G.W等學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)漏失與服務(wù)壓力有直接關(guān)系，漏失水量隨服務(wù)壓力增大而增大，如果能將過剩服務(wù)壓力減少到滿足用戶壓力需求的程度，即可降低管網(wǎng)漏水量，因此管網(wǎng)漏損控制的問題也可歸結(jié)為管網(wǎng)的壓力控制問題。3.3漏損控制模型

發(fā)達國家聚焦于管網(wǎng)漏損預(yù)測模型、管網(wǎng)漏損診斷模型、管網(wǎng)壓力控制模型以及管網(wǎng)漏損經(jīng)濟分析模型；管網(wǎng)漏損預(yù)測方面國外學(xué)者應(yīng)用統(tǒng)計回歸與概率分析方法建立預(yù)測模型，揭示漏損歷史數(shù)據(jù)中隱含的規(guī)律，預(yù)測漏損未來的變化趨勢，對政府制定漏損率控制目標具有重要意義；管網(wǎng)漏損診斷方面，國外學(xué)者采用穩(wěn)態(tài)流、瞬變流理論和遺傳算法，研究了管網(wǎng)漏失的物理特性并提供了漏點診斷方法；管網(wǎng)漏損經(jīng)濟分析方面，國外學(xué)者往往從成本收益角度，進行管網(wǎng)更新決策、經(jīng)濟漏損周期以及維修資金分配模型的研究。

在上述三方面支撐下，發(fā)達國家通過合理設(shè)計管網(wǎng)、加強施工管理、優(yōu)化管網(wǎng)運行、加強管網(wǎng)維護，在供水管網(wǎng)漏損控制方面取得了突出的成績,如英國是城市現(xiàn)代化建設(shè)最早的國家之一，管線埋設(shè)歷史已有200年，漏損較為嚴重，經(jīng)過20年的努力，成功將漏損率控制在19%以內(nèi)；日本把供水有效率定為90%，1972年日